以太网在工业系统中增加了决定性的范围
曾经，工业网络中的决定论主要是协调运动和CNC风格应用的省份。1人们普遍认为，在石油和天然气，风力，甚至某些类型的制造业等领域的核心应用永远不会需要确定性可以提供的明显的效率提升。
为什么决定论仅限于少数应用
这个假设的原因是什么？对于初学者来说，在以太网速度长达数十年的增加以及基于以太网的协议逐渐取代串行网络（例如，MODBUS ® TCP，EtherNet / IP的®和PROFINET ®）意味着自动化和控制系统都不断变得更快，并获得更多的带宽。这些转变的收益足以使决定论的好处看起来次要。
还有一个实际的问题 - 或者更确切地说，是阻止 - 确保最初并未包含它的标准（IEEE 802.3以太网）中的确定性。虽然以太网的带宽总是高于半双工和本质上确定性的串行连接，如RS-232和RS-485，但在20世纪90年代编码全双工交换以太网之前，其响应时间框架是不可预知的，而且商用工业以太网协议。
像PROFINET这样的协议标志着以太网解决方案如何解决工业网络中确定性问题和易于实施的问题。PROFINET实际上定义了针对不同响应范围设计的三种协议，从100 ms到不到1 ms。2为了实现差异化，它在处理需要实时或同步实时性能的工作负载时，绕过标准TCP / IP（适用于三层中要求最低的层面），以实现更快的周期时间。
PROFINET也是一个开放式协议，尽管许多供应商为了自己的目的而进行了修改。像EtherCAT等替代产品一样，它承诺可以相对容易且经济高效地集成到现有系统中，其中应用层的大部分变化都可以实现。此外，大型供应商生态系统也为整体实施提供了帮助。这些优势以及以太网的普遍发展使得实现确定性不仅在运动中心体系结构中变得越来越可行，而且在PLC系统等更简单的情况下也变得可行。
以太网如何启用更广泛地使用决定论
也许具有讽刺意味的是，以太网作为一种非确定性的标准，为各种工业系统的决定性铺平了道路。尽管如此，它很快，可以长距离使用，并且能够在单根线上传输多种类型的数据。重要节点不再必须如此紧密地定位在一起，以确保准时交付，就像一些专有现场总线一样。布线也简化了，通过以太网确定性更加吸引人，因为它有助于简化管理和降低成本。
“使用该功能只能在独立的解决方案，如功能安全，状态监测和数据采集系统，存在” 1个 EtherCAT技术协会的容祖儿拔告诉自动化世界在2012年。“对于用户来说，这降低了成本和减少编程同时提高整个系统的诊断能力。现在，这些子系统可以简单地实现为主控制器中的软件模块，并且所有变量，诊断和状态都可以自由通信，而不是为每个子系统分别安装独立的硬件附件。“
当然，向网络添加确定性可能会导致互操作性和通信复杂化，因为另一层正在被添加到基本的TCP / IP协议中，PROFINET使用它来实现更高性能的协议。制造商将不得不确保他们正在与满足其特定业务需求的以太网解决方案供应商拼尽全力。决定论可以在许多系统中产生显着的收益，并且它们可以在应用程序的整个生命周期中真正加起来。
参考
1 Terry Costlow。“ 网络决定论：不再仅限于动议。” 自动化世界，2012年2月。
2 “ 了解以太网速度和确定性 ” 自动化世界，2011年11月。